CN106392275A - 一种全自动螺柱焊接设备 - Google Patents

Abstract

一种全自动螺柱焊接设备，包括有机架、焊接机构、工件夹具机构、焊枪库机构、传送带机构、工件机械手机构、送螺柱机构和待焊接工件箱；焊接机构包括纵向移动横梁、横向移动轴、垂直移动轴和焊枪；焊枪库机构包括机箱、轴盖、焊枪库旋转轴、焊枪夹头、弹簧和圆盘；传送带机构包括机架、皮带、辊轮、轴承、电机、第一链轮、第二链轮、第一链条和第二链条；工件机械手机构包括机座、机械手旋转轴、升降轴、机械手移动轴和底盘。本发明可以实现螺柱焊接全过程自动化，省时省力，可以提高生产效率，工件定位精度高，同时解决单台螺柱焊机焊接的螺柱直径单一的问题。

Description

一种全自动螺柱焊接设备

技术领域

本发明涉及螺柱焊接设备领域，特别是一种单台焊机可焊接不同直径螺柱的全自动螺柱焊接设备。

背景技术

螺柱技术由于具有快速、可靠、操作简单和成本低等优点，可替代铆接、钻孔、手工电弧焊和钎焊等连接工艺，可焊接碳钢、不锈钢、铝以及铜及其合金等金属，现在已广泛应用在汽车、船舶制造等领域。现有的自动螺柱焊机在焊接时实现了自动化，但是在焊接前的工件定位过程是通过人手动进行的，这影响了焊接的精度；还有在焊接前的取工件、夹紧工件和焊接完成后下工件还是人工操作的，这增加了焊接过程的非焊接时间。

另外，现有的自动螺柱焊机是一台自动螺柱焊机只能焊接一种直径的螺柱，当需要在同一工件上焊接两种或两种以上直径的螺柱时，只能使用两台或两台以上的自动螺柱焊机。因此现有的自动螺柱焊机存在工件定位精度低、人工操作、费时费力、生产效率低、单台焊机焊接的螺柱直径单一等缺点。

发明内容

本发明在于提供一种全自动螺柱焊接设备，能有效解决现有自动螺柱焊机存在的工件定位精度低、人工操作、费时费力、生产效率低、单台焊机焊接的螺柱直径单一等问题。

本发明通过以下技术方案来达到上述目的的：所述一种全自动螺柱焊接设备，包括焊接平台、焊接机构、工件夹具机构、焊枪库机构、传送带机构、工件机械手机构、送螺柱机构和待焊接工件箱，焊接机构设置在焊接平台上，工件夹具机构设置在焊接平台上，焊枪库机构设置在焊接平台上，传送带机构设置在焊接平台前方，工件机械手机构设置在传送带机构前方。

所述焊接平台包括底架和底板，底板设置在底架上。

所述焊接机构包括纵向移动横梁、横向移动轴、垂直移动轴和焊枪，纵向移动横梁设置在底板上，横向移动轴设置在纵向移动横梁上，垂直移动轴设置在横向移动轴上，焊枪设置在垂直移动轴上。

所述工件夹具机构包括第一挡块、第一气缸、第二挡块、第二气缸，第一挡块设置在底板上，第一气缸设置在底板上并与第一挡块连接，第二挡块设置在底板上，第二气缸设置在底板上并与第二挡块连接。

所述焊枪库机构包括机箱、轴盖、焊枪库旋转轴、焊枪夹头、弹簧和圆盘，轴盖设置在机箱上，焊枪库旋转轴与轴盖连接，圆盘设置在焊枪库旋转轴上，焊枪夹头设置在圆盘上，弹簧设置在焊枪夹头上。

所述传送带机构包括机架、皮带、辊轮、轴承、电机、第一链轮、第二链轮、第一链条和第二链条，轴承设置在机架上，辊轮设置在轴承上，皮带设置在辊轮上，电机设置在机架上，第一链轮连接在电机上，第二链轮连接在辊轮上，第一链轮通过第一链条与第二链轮连接。

所述工件机械手机构包括机座、机械手旋转轴、升降轴、机械手移动轴和底盘，机械手旋转轴设置在机座上，升降轴设置在机械手旋转轴上，机械手移动轴设置在升降轴上，底盘设置在机械手移动轴上。

所述送螺柱机构包括支架、震动盘、送料导轨、气缸、送料接头和送钉管，支架设置在震动盘上，送料导轨设置在震动盘上，气缸设置在支架上，送料接头设置在气缸上并与送料导轨连接，送钉管连接在送料接头上。

所述待焊接工件箱存放待焊接的工件。

所述纵向移动横梁、横向移动轴、垂直移动轴内均设置有驱动装置和滚珠丝杠，驱动装置驱动滚珠丝杠带动纵向移动横梁、横向移动轴、垂直移动轴及焊枪进行运动。

所述焊枪可从焊接机构垂直移动轴上取下来。

所述机箱内设置有驱动装置，驱动装置带动焊枪库旋转轴旋转；所述焊枪夹头上设置有焊枪和位置检测器。

所述机械手旋转轴内设置有驱动装置，驱动装置带动机械手旋转轴旋转；所述升降轴内设置有驱动装置和滚珠丝杠，驱动装置驱动滚珠丝杠带动升降轴运动；所述机械手移动轴内设置有驱动装置和滚珠丝杠，驱动装置驱动滚珠丝杠带动机械手移动轴和底盘运动。

优选地，圆盘上设置有10个焊枪夹头。

优选地，电机为步进电机。

优选地，皮带为摩擦力大的材料。

优选地，所述底盘为真空吸盘。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下。

在焊接前的取工件和装夹工件实现了自动化，在焊接完成后的下工件也实现了自动化，全过程都是自动焊接，省时省力，生产效率高。

焊枪库机构上最多可放置9把焊枪，最多可焊接9种不同直径的螺柱，可满足焊接多种直径螺柱的需要。

焊枪库机构上设有位置检测器，相比于现有的人工确定工件位置，可以自动、快速、准确地检测工件的位置，可以有效提高焊接的精度。

附图说明

图1为本发明所述螺柱焊接设备的总体装配结构示意图。

图2为本发明所述螺柱焊接设备的工件夹具机构示意图。

图3为本发明所述螺柱焊接设备的焊枪库结构示意图。

图4为本发明所述螺柱焊接设备的传送带机构示意图。

图5为本发明所述螺柱焊接设备的工件机械手机构示意图。

图6为本发明所述螺柱焊接设备的送螺柱机构示意图。

具体实施方式

对照图1，所述一种全自动螺柱焊接设备，由焊接平台、焊接机构、工件夹具机构3、焊枪库机构4、传送带机构5、工件机械手机构6、送螺柱机构7和待焊接工件箱8组成。焊接机构设置在焊接平台上，工件夹具机构3设置在焊接平台上，焊枪库机构4设置在焊接平台上，传送带机构5设置在焊接平台1前方，工件机械手机构6设置在传送带机构5前方。

对照图1，所述焊接平台包括底架101和底板102，底板102设置在底架101上。

对照图1，所述焊接机构包括纵向移动横梁201、横向移动轴202、垂直移动轴203和焊枪204，纵向移动横梁201设置在底板102上，横向移动轴202设置在纵向移动横梁201上，垂直移动轴203设置在横向移动轴202上，焊枪204设置在垂直移动轴203上。

对照图1、图2，所述工件夹具机构3包括第一挡块301、第一气缸302、第二挡块303、第二气缸304，第一挡块301设置在底板102上，第一气缸302设置在底板102上并与第一挡块301连接，第二挡块303设置在底板102上，第二气缸304设置在底板102上并与第二挡块303连接。

对照图1、图3，所述焊枪库机构4包括机箱401、轴盖402、焊枪库旋转轴403、焊枪夹头404、弹簧405和圆盘406，轴盖402设置在机箱401上，焊枪库旋转轴403与轴盖402连接，圆盘406设置在焊枪库旋转轴403上，焊枪夹头404设置在圆盘406上，弹簧405设置在焊枪夹头404上。

对照图1、图4，所述传送带机构5包括机架501、皮带502、辊轮503、轴承504、电机505、第一链轮506、第二链轮507、第一链条508和第二链条509，轴承504设置在机架501上，辊轮503设置在轴承504上，皮带502设置在辊轮503上，电机505设置在机架501上，第一链轮506连接在电机505上，第二链轮507连接在辊轮503上，第一链轮506通过第一链条508与第二链轮507连接。

对照图1、图5，所述工件机械手机构6包括机座601、机械手旋转轴602、升降轴603、机械手移动轴604和底盘605，机械手旋转轴602设置在机座601上，升降轴603设置在机械手旋转轴602上，机械手移动轴604设置在升降轴603上，底盘605设置在机械手移动轴604上。

对照图1、图6，所述送螺柱机构7包括支架701、震动盘702、送料导轨703、气缸704、送料接头705和送钉管706，支架701设置在震动盘702上，送料导轨703设置在震动盘702上，气缸704设置在支架701上，送料接头705设置在气缸704上并与送料导轨703连接，送钉管706连接在送料接头705上。

对照图1，所述待焊接工件箱8存放待焊接的工件。

对照图1，所述纵向移动横梁201、横向移动轴202、垂直移动轴203内均设置有驱动装置和滚珠丝杠，驱动装置驱动滚珠丝杠带动纵向移动横梁201、横向移动轴202、垂直移动轴203及焊枪204进行运动。

对照图1，所述焊枪204可从焊接机构垂直移动轴203上取下来。

对照图4，所述机箱401内设置有驱动装置，驱动装置带动焊枪库旋转轴403旋转；所述焊枪夹头404上设置有焊枪和位置检测器。

对照图5，所述机械手旋转轴602内设置有驱动装置，驱动装置带动机械手旋转轴602旋转；所述升降轴603内设置有驱动装置和滚珠丝杠，驱动装置驱动滚珠丝杠带动升降轴603运动；所述机械手移动轴604内设置有驱动装置和滚珠丝杠，驱动装置驱动滚珠丝杠带动机械手移动轴604和底盘605运动。

对照图3，优选地，圆盘406上设置有10个焊枪夹头。

对照图4，优选地，电机505为步进电机。

对照图4，优选地，皮带502为摩擦力大的材料。

对照图5，优选地，所述底盘605为真空吸盘。

工作原理：本设备工作时，工件机械手机构6在初始位置时，底盘605在待焊接工件箱8正上方，然后升降轴603和底盘605下降到工件位置，底盘605吸住工件，此时升降轴603上升，然后机械手旋转轴 602旋转，当工件在工件夹具机构3正上方时，升降轴603下降，当工件到达工件夹具机构3位置时停止，此时底盘605放下工件，然后工件机械手机构6回到初始位置。此时第一气缸302和第二气缸304分别推动第一挡块301和第二挡块303向工件处运动，当夹紧工件后停止运动。此时焊接机构运动，垂直移动轴203移动到焊枪夹头404正上方，此时垂直移动轴203下降到焊枪夹头404处，然后电机驱动焊枪库旋转轴403和圆盘406旋转，把位置检测器旋转到垂直移动轴203处，位置检测器更换完成。然后，焊接机构运动，让位置检测器从横向、纵向和垂直方向接近并碰触工件，此时就可以自动确定工件的位置。然后焊接机构运动到焊枪夹头404正上方，取下位置检测器，更换焊枪开始焊接。当工件上需要焊接第二种直径螺柱时，垂直移动轴203运动到焊枪夹头404正上方，更换第二种焊枪，继续焊接。当工件焊接完成后，工件机械手机构6工作，底盘605运动到夹具机构3上的工件处，吸起工件并把工件运到传送带机构5上，此时传送带机构5工作，把工件运到焊好工件存放处。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种全自动螺柱焊接设备，包括机架、焊接机构、工件夹具机构（3）、焊枪库机构（4）、传送带机构（5）、工件机械手机构（6）、送螺柱机构（7）和待焊接工件箱（8），其特征在于：

所述焊接平台包括底架（101）和底板（102），底板（102）设置在底架（101）上，

所述焊接机构包括纵向移动横梁（201）、横向移动轴（202）、垂直移动轴（203）和焊枪（204），纵向移动横梁（201）设置在底板（102）上，横向移动轴（202）设置在纵向移动横梁（201）上，垂直移动轴（203）设置在横向移动轴（202）上，焊枪（204）设置在垂直移动轴（203）上，

所述工件夹具机构（3）包括第一挡块（301）、第一气缸（302）、第二挡块（303）、第二气缸（304），第一挡块（301）设置在底板（102）上，第一气缸（302）设置在底板（102）上并与第一挡块（301）连接，第二挡块（303）设置在底板（102）上，第二气缸（304）设置在底板（102）上并与第二挡块（303）连接，

所述焊枪库机构（4）包括机箱（401）、轴盖（402）、焊枪库旋转轴（403）、焊枪夹头（404）、弹簧（405）和圆盘（406），轴盖（402）设置在机箱（401）上，焊枪库旋转轴（403）与轴盖（402）连接，圆盘（406）设置在焊枪库旋转轴（403）上，焊枪夹头（404）设置在圆盘（406）上，弹簧（405）设置在焊枪夹头（404）上，

所述传送带机构（5）包括机架（501）、皮带（502）、辊轮（503）、轴承（504）、电机（505）、第一链轮（506）、第二链轮（507）、第一链条（508）和第二链条（509），轴承（504）设置在机架（501）上，辊轮（503）设置在轴承（504）上，皮带（502）设置在辊轮（503）上，电机（505）设置在机架（501）上，第一链轮（506）连接在电机（505）上，第二链轮（507）连接在辊轮（503）上，第一链轮（506）通过第一链条（508）与第二链轮（507）连接，

所述工件机械手机构（6）包括机座（601）、机械手旋转轴（602）、升降轴（603）、机械手移动轴（604）和底盘（605），机械手旋转轴（602）设置在机座（601）上，升降轴（603）设置在机械手旋转轴（602）上，机械手移动轴（604）设置在升降轴（603）上，底盘（605）设置在机械手移动轴（604）上，

所述送螺柱机构（7）包括支架（701）、震动盘（702）、送料导轨（703）、气缸（704）、送料接头（705）和送钉管（706），支架（701）设置在震动盘（702）上，送料导轨（703）设置在震动盘（702）上，气缸（704）设置在支架（701）上，送料接头（705）设置在气缸（704）上并与送料导轨（703）连接，送钉管（706）连接在送料接头（705）上，

所述待焊接工件箱（8）存放待焊接的工件，

所述纵向移动横梁（201）、横向移动轴（202）、垂直移动轴（203）内均设置有驱动装置和滚珠丝杠，驱动装置驱动滚珠丝杠带动纵向移动横梁（201）、横向移动轴（202）、垂直移动轴（203）及焊枪（204）进行运动，

所述焊枪（204）可从焊接机构垂直移动轴（203）上取下来，

所述机箱（401）内设置有驱动装置，驱动装置带动焊枪库旋转轴（403）旋转；所述焊枪夹头（404）上设置有焊枪和位置检测器，

所述机械手旋转轴（602）内设置有驱动装置，驱动装置带动机械手旋转轴（602）旋转；所述升降轴（603）内设置有驱动装置和滚珠丝杠，驱动装置驱动滚珠丝杠带动升降轴（603）运动；所述机械手移动轴（604）内设置有驱动装置和滚珠丝杠，驱动装置驱动滚珠丝杠带动机械手移动轴（604）和底盘（605）运动。

2.根据权利要求书1所述的一种全自动螺柱焊接设备，其特征在于，所述圆盘（406）上设置有10个焊枪夹头，可放置9把焊枪和1把位置检测器。

3.根据权利要求书1所述的一种全自动螺柱焊接设备，其特征在于，所述电机（505）为步进电机。

4.根据权利要求书1所述的一种全自动螺柱焊接设备，其特征在于，所述皮带（502）为摩擦力大的材料。

5.根据权利要求书1所述的一种全自动螺柱焊接设备，其特征在于，所述底盘为真空吸盘。